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污水中的主要污染物可分为三大类:物理性污染、化学性污染和生物性污染。

(1)物理性污染可分为以下几个方面。

①热污染。污水的水温是污水水质的重要物理特性之一。污水处理过程中，水温过低(如低于5°C)或过高(如高于40°C)不仅会影响污水的生物处理效果，而且温度过高的污水排入水体后，造成受纳水体的水温异常升高，水中有毒物质毒性加剧，溶解氧降低，危害水生生物的生长甚至导致死亡。温度较高的污水主要来自热电厂及各种工艺冷却水。

②悬浮物质污染。悬浮物是指水中含有的不溶性物质，包括固体物质、浮游生物及呈乳化状态的油类。它们主要来自生活污水、垃圾和采矿、建材、食品、造纸等工业产生的污水，或者是由于地面径流所引起的水土流失。悬浮物质的存在造成水质浑浊、外观恶化，改变水的颜色。

③放射性污染。污水中的放射性物质主要来自铀、镭等放射性金属的生产和使用过程，如放射性矿藏、核试验、核电站以及医院的同位素实验室等。放射性污染对人体的影响可以长期蓄积，引起潜在效应，诱发贫血、癌症等。

(2)化学性污染可分为以下几个方面。

①无机无毒物污染。无机无毒物主要指无机酸、无机碱、一般无机盐以及氮、磷等植物营养物质。酸性、碱性污水主要来自矿山排水、化工、金属酸洗、电镀、制碱、碱法造纸、化纤、制革、炼油等多种工业污水。酸碱污水排人水体后会改变受纳水体的pH 值。从而抑制或杀灭细菌或其它微生物的生长，削弱水体的自净能力，破坏生态平衡。此外，酸、碱污染还能逐步地腐蚀管道、船舶和地下构筑物等设施。一般无机盐类是由于酸性污水与碱性污水相互中和以及它们与地表物质之间相互反应产生的。无机盐量的增多导致水中的溶解性固体增加，给工业用水和生活用水带来许多不利因素。

污水中的氮、磷是植物和微生物的主要营养物质。氮主要来源于氮肥厂、洗毛厂、制革厂、造纸厂等;磷的主要来源是磷肥厂和含磷洗涤剂。施用氮肥和磷肥的农田排水也会有残余的氮和磷。

当水体中氮、磷等植物营养物质增多时，可导致水体，特别是湖泊、水库、港湾、内海等水流缓慢的水域中的浮游植物及水草大量繁殖。这种现象称之为水体的“富营养化”。“富营养化”可导致水中溶解氧减少，有些藻类还带有毒性，危害鱼类及水生动物的生存。更有甚者，过多的藻类残体可使湖泊变浅，最后形成水体老化和沼泽化。

②无机有毒物污染。无机化学毒物包括金属和非金属两类。金属毒物主要为汞、铬、镉、铅、锌、镍、铜、钴、锰、钛、钒、铂和铋等，特别是前几种危害较大。如汞进入人体后被转化为甲基汞，在脑组织内积累，破坏神经功能，严重时造成死亡。镉中毒时引起全身疼痛，其中的镉取代了骨质中的钙，使骨骼软化，腰关节受损、骨节变形，有时还会引起心血管病。